CCD相机的五大噪声

小艺

CCD和CMOS是现在普遍采用的两种图像工艺技术，它们之间的主要差异在于传送方式的不同。在机器视觉系统中，工业相机大多是基于CCD或CMOS芯片的相机，而现在不管是CCD相机还是CMOS相机都面临一个问题，那就是噪声。

    噪声是电子图像系统中不希望产生的信号成分，CCD作为一种图像传感器，无论是线阵还是面阵结构，其中混杂有各种噪声，大大影响了CCD在高精度测量领域中的应用。

    CCD噪声有两个来源方面，一个是CCD渐渐本身所固有的噪声，如暗电流噪声、电荷转移噪声等等，在一个就是CCD工作中的各种噪声干扰，如KTC噪声等。CCD图像传感器的输出信号是空间采样的离散模拟信号，对CCD信号处理的目的就是在不损失图像细节的前提下尽可能消除噪声和干扰，以提高信噪比，获取高质量的图像。

在CCD中存在以下五种主要噪声：

    1、光子噪声：此种噪声是由光子的性质决定的，通常在低照度摄像时会比较严重。
    2、散粒噪声：散粒噪声与频率无关，在所有频率范围内有均匀的功率分布。在低照度、低反差条件下，当其他噪声被各种方法抑制后，散粒噪声将成为CCD的主要噪声，并决定了器件的极限噪声水平。
    3、转移噪声：CCD中的电荷未进行完全转移，一部分电荷残留在里面，后来成为电荷抱的噪声干扰。引起转移噪声的根本原因是转移损失、界面态俘获和体态俘获。
    4、暗电流噪声：暗电流分为扩散暗电流和表面暗电流。扩散暗电流产生于CCD的导电沟道区域，其扩散长度越短，暗电流越大，表面暗电流是指一个电子能够在热激发下从界面态越跳到导带，形成自由电子后又被势阱当做暗点和收集起来形成了电流。这种电流即使在无光的情况下也存在。